Overview of JT-60U diagnostics for reactor-relevant plasma physics

炉心級プラズマ物理のためのJT-60計測の概要

波多江 仰紀; JT-60チーム

Hatae, Takaki; JT-60 Team

JT-60Uの計測システムは約50の計測装置から構成されている。近年、電子温度,電子密度,イオン温度,プラズマ回転,プラズマ電流密度(安全係数)といったプラズマパラメタの詳細な径方向分布計測が可能となった。これにより、プラズマの内部構造の理解が進展し、近年、これらを用い不磁気シアプラズマにおける内部輸送障壁の研究が精力的に進められている。さらに、MSE計測装置を用いてプラズマ中心部の電流密度分布がゼロまたはゼロに近い「電流ホール」を新たに発見した。いくつかの計測装置の信号(電子密度,中性子発生率,放射損失,蓄積エネルギー,温度勾配)は、アクチエーターであるNBI,ECH,ガス供給システムなどとリンクさせ先進実時間制御を行うことによりプラズマの閉じ込め性能をより向上させることができた。ITERで生成される燃焼プラズマのための計測装置の開発研究も進めている。

The diagnostic system of JT-60U is composed of about 50 individual diagnostic devices. Recently, the detailed radial profile measurements of plasma parameters such as electron temperature, electron density, ion temperature, plasma rotation, and plasma current (safety factor q) have been improved. As a result, the understanding of internal structure of plasmas has advanced. In particular, detailed studies of the internal transport barrier could be performed in reversed magnetic shear plasmas. Furthermore, a "current hole" or a nearly zero current density at the plasma center was discovered in JT-60U plasmas by using a motional stark effect (MSE) system. Several diagnostic signal have been linked to actuators such as neutral beam injectors, the gas feed system, and the electron cyclotron heating system establishing the real-time control of electron temperature, neutron yield, radiated power, and electron temperature gradient, and thus improving plasma performance.